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Publication number: BE337329A
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Description

Générateur de vapeur
La présente invention a pour objet la construc- tion d'un générateur de vapeur et particulièrement d'un générateur de vapeur en forme de cuve ou puits vertical , de section transversale circulaire ou polygonale, sans corps ou espace de vapeur, c'est-à-dire d'un générateur qui se compose exclusivement d'un système de tubes chauf- fé, qui est disposé dans l'espace de la cuve ou puits. Des

générateurs de ce genre qnt comporté jusqu'ici des incon- vénients en tant que ce n'est qu'à l'aide de mesures spé- ciales qu'il a été possible d'obtenir une bonne cession uniforme de chaleur au système de tubes. Ce problème est particulièrement difficile lorsqu'il s'agit d'appliquer en un temps court de grandes quantités de chaleur.

Jus- qu'ici on n'a pu résoudre ce problème qu'en montant un foyer à tuyères. Il est vrai qu'on peut obtenir ainsi une bonne et rapide cession de chaleur, mais ce résultat ne s'obtient que par l'emploi d'un combustible coûteux ou à l'aide de dispositions auxiliaires coûteuses, par exem- ple des broyeurs à poussier de charbon, etc...

La présente invention permet de brûler sous des générateurs de ce genre, avec un rendement aussi bon, des combustibles en morceaux, notamment des combustibles de qualité inférieure, tels que les lignites, et ce, du fait que le foyer est disposé dans le même axe que la cuve.

Les dessins ci-joints représentent schématique- ment, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de l'objet de la présente invention. La fig . 1 montre un gé- nérateur de vapeur d'après l'invention, générateur qui se prête particulièrement au chauffage avec des houilles.

Dans ce générateur de vapeur, la grille est conique et comporte une propulsion inférieure du combustible. Le charbon est conduit par une vis transporteuse 1 à la grille conique 2. Cette disposition est particulièrement favorable pour la houille et ce, pour les raisons suivan- tes : le glissement du charbon vers le bas sur la grille fait que la surface de grille augmente de plus en plus pour la morne quantité de combustible. Le charbon frais est conduit loin dans le bas et les gaz chauds passent sur ce'charbon. Il se forme en conséquence vers le sommet une grande zone de distillation qui aide de manière effective

à une bonne combustion. Dans l'espace 3 de la cuve, on a disposé les tubes générateurs non représentés.

Après avoir quitté l'espace de cuve 3, les gaz de combustion passent à travers un espace annulaire 4 dans lequel on a disposé d'autres surfaces de chauffe, par exemple des surfaces de chauffe de surchauffeur ou d réchauffeur, et les gaz quittent le générateur de vapeur par un espace annulaire 5, qui peut srvirgealemetn d'espace de réchauf- fage .

Les fig, 2,3 et 4 représentent un générateur de vapeur qui se prête particulièrement à un chauffage avec du lignite humide. Avec du lignite humide on se heurte à une difficulté en tant que la teneur en humidité doit être fortement réduite avant la combustion. Ce pro- blème peut être résolu de manière relativement simple en combinaison avec un générateur de vapeur d'après l'inven- tion Dans le générateur de vapeur de la f ig . 2, la grille est en forme d'entonnoir et est disposée de manière que le charbon lui soit amené sous l'action de son propre poids.

Le charbon est chargé dans une trémie 6 et tombe de cette trémie à travers un espace annulaire 7 sur la gril- le en entonnoir 8. Les gaz de combustion parcourent l'es- pace de cuve 9, dans lequel on a disposé les tubes géné- rateurs de vapeur, et sont conduits, en même courant que le charbon, également à travers l'espace annulaire 7.

La fig. 3 montre trois constructions différentes de cet espace de chauffage DAns la partie I, on a dis- posé dans l'espace 7 des conduits rectangulaires 8, qui sont rationnellement en métal. Le charbon glisse vers le bas dans ces conduits et est fortement séché dans cette descente par les gaz de combustion chauds qui passent par les espaces intermédiaires 9. Dans la partie II on a prévu, au lieu des conduits rectangulaires 8, des tubes

10, qui sont léchés de tous côtés par les gaz de combustion.

La partie III montre une autre possibilité de construction de la disposition de séchage. Dans cette partie l'espace annulaire 7 est divisé en compartiments séparés, au moyen d'une cloison ondulée, un compartiment servant à conduire le charbon et l'autre à conduire les gaz de com- bustion. Dans la fig. 3 le charbon est indiqué par des li- gnes entrelacées, le gaz par de petits traita, et l'air de combustion par des points.

Pour évacuer l'humidité on peut se servir de tubes tels que représentés en 11 dans la partie II, ou bien la Maçonnerie externe 12, au l'enveloppe de la cuve, peut être pourvue de conduits 13, à travers lesquels l'hu- dimit est évacuée conjointement avec les gaz de fumée qui s'en vont par l'espace annulaire 14. Cet espace annulaire peut servir en même temps de réchauffeur d'air, du fait qu' on prévoit par exemple de nouveau une cloison ondulée 15, qui est léchée d'un côté par l'air et de l'autre côté par les gaz de combustion. Ltamenée d'air et l'évacuation des gaz de combustion sont disposées de manière que l'air arrive par des conduits 16 qui s'appliquent directement contre la tré- mie et évitent ainsi une inflammation du combustible.

Les gaz sont évacués par un carneau 17 qui est léché sur un côté par l'air de combustion, de sorte que cet air est déjà réchauffé lors de son entrée.

La fig. 5 montre dans ses caractéristiques fonda- mentales la même construction que les deux autres générateurs de vapeur mais en diffère toutefois en ce qu'un générateur de gaz ou gazogène est disposé coaxialement à la cuve, gazo- gène dans lequel le charbon est tout d'abord dégazéifié, les gaz ainsi produits servant au chauffage du générateur de vapeur. De même que dans l'exemple de la fig. 2 le charbon arrive d'un conduit vertical 7 au générateur 18, et les gaz de combustion et l'air de combustion prennent le même

chemin que dans le cas de la fig. 2. 19 désigne un tuyau @ au moyen duquel de l'air secondaire est conduit à la flamme par des tuyères 20, tandis que le générateur 18 reçoit l'air principal par en bas.

Comme grilles on peut employer des types quelcon- ques de grilles mécaniques connues. On peut ainsi régler la génération de vapeur dans des limites étendues. Le fonc- tionnement de la grille est particulièrement avantageux lors- qu'elle est actionnée par des cames ou dispositifs similaires, qui sont guidés sur une voie circulaire. On engendre de cet- te manière non seulement un mouvement du charbon le long de la ligne périphérique du tube, mais aussi une chute latérale de sorte qu'un retournement fréquent a lieu dans le mouve- ment du combustible.

Mais un autre mode de réglage simple du générateur de vapeur consiste à influencer la descente de combustible frais en faisant varier l'enlèvement des cendres. La fig. 2 montre un exemple d'une disposition de ce genre. A l'extré- mité de la grille 8, on a disposé un cône tournant 21 qui porte une gouttière à cendres 22. Le cône coopère en même temps avec une partie fixe 23 comme brise-scories.

Si on diminue la vitesse de rotation du cône, c'est-à-dire si un ringard fixe enlève une quantité moindre de cendres de la gouttière 22, ces cendres s'accumulent à l'extrémité de la grille et empêchent la descente du combustible, et en conséquence la génération de vapeur est diminuée. En accélé. rant la rotation du cône 21 on peut, au contraire, augmen- ter la production de vapeur par augmentation de l'évacuation des scories. Il est évident qu'on peut appliquer le même mode de réglage pour les générateurs de vapeur d'après les fig. 1 et g.

L'emploi d'une grille en forme d'entonnoir, prin- cipalement pour des lignites, offre l'avantage que dans la progression de la combustion, la surface de grille devient

plus petite, de sorte qu'on évite dans une très grande mesure le risque d'une fausse amenée d'air.

Les fig. 6 et 7 montrent la construction d'un foyer chargeur automatique pour une chaudière de ce genre.

D'après l'invention, une série de pistons chargeurs est dis- posée autour de la grille circulaire conique et ces pistons pressent le combustible sur la grille. Les divers pistons sont actionnés par une piste courbe annulaire commune, piste qui reçoit un mouvement de rotation d'un dispositif de com- mande. Un foyer mécanique conique 102 est disposé centrale- ment au four 101 avec des cornues 103 à travers lesquelles le combustible est pressé sur la grille. Le combustible des- oend d'une trémie de chargement et tombe devant les pistons
165 Ces pistons sont guidés d'un côté dans les cylindres
106 et de l'autre côté, par leur tige de piston prolongé, dans des paliers 107. Une piste à courbe 108 est disposée centralement à la grille et reçoit un mouvement de rotation du moteur 109 par l'intermédiaire d'un engrenage à vis sans fin 110.

La piste à courbe 108 tourne sur des galets 111 et est guidée latéralement par des pistons 112. La position I montre le piston chargeur dans sa position extrême, et la position II le montre dans sa position interne.

Une difficulté du générateur de vapeur de l'inven- tion réside dans le chargement égal des trémies circulaires 6. Cette difficulté est supprimée par la disposition suivan- te :
Le charbon est d'abord conduit à une trémie préala- ble, d'où il est conduit à une piste circulaire. Une pelle ou racle mécanique mobile par rapport à cette piste enlève de la piste une quantité déterminée de charbon et la verse dans la trémie circulaire. Cette disposition fait qu'il est possible de charger uniformément la trémie circulaire. Le cas échéant on peut, par changement de la vitesse relative entre la pelle et la piste circulaire, régler le chargement de la trémie en dépendance de la charge de la chaudière.

Dans une variante du générateur de vapeur d'après la présente invention, on a disposé coaxialement à la grille un foyer à tuyère, notamment un foyer à poussier de charbon.

La combinaison du foyer à tuyère et du foyer à grille est con- nue. Mais cette combinaison agit de manière particulièrement favorable en combinaison avec un générateur de vapeur symétri- que à l'axe, car la chaleur de rayonnement du foyer à tuyère peut être distribuée très uniformément sur l'espace de rayon- nement, de sorte qu'on obtient une augmentation de la souples- de de la conduite du feu.

Les fig. 8 et 9 représentent schématiquement des exemples d'exécution du foyer combiné de l'invention. Le gé- nérateur de vapeur 201, qui n'est représenté que par le con- tour de sa cuve, est équipé d'une grille circulaire à char- bon 202 qui sert à couvrir la charge fondamentale. Le fo- yer à tuyère additionnel 204 est disposé, dans les deux exemples, centralement à cette grille ; dans l'exemple de la fig. 8 il est disposé de bas en haut et dans l'exemple de la fig. 9 de haut en bas.

L'ensemble de la construction du générateur permet de réduire considérablement les frais de l'installation, et ce, du fait qu'on monte ce générateur à l'air libre,comme cuve ou puits libre, sans bâtiment de chaudière. Les pertes de chaleur sont réduites à un minimum car la chaleur de ra- yonnement est ramenée au foyer par l'air de combustion et les gaz d'échappement sont utilisés de manière très poussée.

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Claims

- : REVENDICATIONS /- 1' Générateur de vapeur sous forme de cuve ver- ticale à section transversale circulaire ou polygonale et avec tubes générateurs disposés dans l'espace de cuve, géné- rateur caractérisé en ce que le foyer pour combustibles en morceaux est disposé co-xilemtn à la cuve. <Desc/Clms Page number 8>

2 Générateur d'après 1 , caractérisé en ce que le foyer est en forme de foyer à propulsion inférieure du combustible, avec grille conique.

3 Générateur d'après 1 , caractérisé en ce que la grille est en forme d'entonnoir.

4 Générateur d'après 1 , caractérisé en ce qu'un gazogène est disposé coaxialement à la cuve, et que les gaz produits servent au chauffage du générateur de vapeur.

5 Générateur d'après 1 , caractérisé en ce que le combustible en morceaux est amené à travers un espace an- nulaire qui est disposé coaxialement à la cuve, ce combusti- ble étant séché par les gaz de fumée.; 6 Générateur d'après 1 à 5 , caractérisé en ce que l'humidité expulsée du combustible est enlevée conjointe- ment avec les gaz de fumée.

78 Générateur d'après 1 à 6 , caractérisé en ce que l'espace annulaire, dans lequel le combustible est séché, est subdivisé par des cloisons ondulées ou courbées de manié- re similaire, de 'façon qu'un coté de la cloison serve à guider le charbon, l'autre à guider les gaz de fumée.

8 Générateur d'après 1 à 7 caractérisé en oe que le combustible est guidé dansl'espace de séchage à l'inté- rieur de puits de section transversale rectangulaire.

9 Générateur d'après 1 à 8 , caractérisé en oe que le combustible est conduit dans l'espace de séchage à travers des tubes qui sont baignés par les gaz de combustion.

10 Générateur d'après 1 à 9 caractérisé en oe que des tuyaux d'évaporation d'humidité servant à évacuer l'humidité, sont disposés à l'intérieur des puits de guidage du' combustible.

11 Générateur d'après 1 à 10 , caractérisé en ce que la cloison de l'espace de séchage touchée par le charbon est pourvue d'ouvertures pour l'évacuation de l'humidité expulsée.

12 Générateur d'après 1 à Il , caractérisé en <Desc/Clms Page number 9> ce que le mouvement de la grille est dérivé d'une came action- née en cercle ou d'un dispositif équivalent.

13 Procédé pour le réglage de générateurs de vapeur d'après 1 à 12 , caractérisé en ce que la descente du combustible à la grille peut être changée en changeant la quantité de cendres ou de scories enlevée dans l'unité de temps.

14 Générateur de vapeur d'après 1 à 12 , carac- térisé en ce qu'un dispositif de broyage des scories est combiné au dispositif d'enlèvement des scories.

15 Disposition pour le chargement de générateurs de vapeur d'après 1 à 14 , caractérisée en ce que le combus- tible est d'abord amené dans une trémie préalable, d'où il est conduit à une piste circulaire, et qu'un dispositif de racle se meut par rapport à cette piste circulaire, ce dis- positif recevant le combustible de la piste circulaire et le distribuant de manière uniforme sur la trémie circulaire du générateur de vapeur.

16 Disposition de chargement d'après 15 carac- térisée en ce que le chargement de la trémie circulaire est réglable.

17 Chargement d'après 15 et 16 , caractérisé en ce que le chargement de la trémie circulaire est automa- tiquement réglable en dépendance de la charge de la chaudière.

18 Foyer à chargement automatique pour grilles coniques circulaires, caractérisé en ce qu'on a distribué sur la circonférence de la grille plusieurs pistons chargeurs, qui sont actionnés en direction de leur axe longitudinal par une piste à courbe tournant au moyen d'un dispositif de com- mande.

19 Foyer d'après 18 , caractérisé en ce que la piste à courbe est établie sur des rouleaux (111).

20 Foyer d'après 18 ou 19 , caractérisé en ce que la piste à courbe est guidée au moyen de rouleaux verti- caux (112). <Desc/Clms Page number 10>

21 Générateur de vapeur d'après 1 à 20 caractérisé en ce qu'un chauffage à tuyère est disposé coa- xialement à la grille.